實(shí)體化石
實(shí)體化石是由古生物遺體本身的全部或部分（特別是硬體部分）保存下來(lái)而形成的化石。
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琥珀里的蚊子 |
在能夠避開(kāi)空氣氧化作用和細(xì)菌腐蝕作用的特別適宜的情況下，有些生物的遺體能夠比較完好地保存而沒(méi)有顯著的變化。例如，西伯利亞發(fā)現(xiàn)的一些保存在凍土里的曾經(jīng)生存在2萬(wàn)5千年前的第四紀(jì)的猛犸象，不僅骨骼保存完整，而且皮膚、體毛、血肉、甚至胃里的食物都保存完好。在波蘭的斯大盧尼發(fā)現(xiàn)的曾經(jīng)在1萬(wàn)年前不甚掉入瀝青湖中的披毛犀的整體化石是迄今所知的最完整脊椎動(dòng)物動(dòng)物化石。在我國(guó)撫順煤礦形成于始新世至漸新世（大約5600萬(wàn)年前到2300萬(wàn)年前）的煤層里含有大量的琥珀，其中經(jīng)常保存有完好精美的蚊子、蜜蜂和等昆蟲(chóng)化石和蜘蛛化石。
不過(guò)，這種沒(méi)有經(jīng)過(guò)顯著化石化作用或只是有一些輕微變化的生物遺體是很少被發(fā)現(xiàn)的。絕大多數(shù)的生物化石僅僅保留的是其硬體部分，而且都經(jīng)歷了不同程度的化石化作用。所謂"化石化作用"是指，隨著沉積物變成巖石的成巖作用，埋藏在沉積物中的生物遺體而經(jīng)歷了物理作用和化學(xué)作用的改造，但是仍然保留著生物面貌及部分生物結(jié)構(gòu)的作用�；饔靡话惆ǖV物質(zhì)填充作用、交替作用和升餾作用等幾種方式和過(guò)程。
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珊瑚化石 |
舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)脊椎動(dòng)物的硬體結(jié)構(gòu)間或多或少留有一些空隙，比如珊瑚的隔壁間隔、海綿的溝系、有孔蟲(chóng)的房室、一些貝殼多孔而疏松的內(nèi)層、以及脊椎動(dòng)物的骨骼。尤其是脊椎動(dòng)物的肢骨，髓質(zhì)的有機(jī)物分解消失以后留下了中空的部分，在地層下被埋藏日久以后，溶解在地下水中的礦物質(zhì)（主要是碳酸鈣）往往在其孔隙中經(jīng)重結(jié)晶作用變成了較為致密、堅(jiān)實(shí)、并且增加了重量的實(shí)體化石。這樣的作用就是礦物質(zhì)填充作用。
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硅化木 |
生物硬體的組成物質(zhì)在埋藏情況下被逐漸溶解，再由外來(lái)礦物質(zhì)逐漸補(bǔ)充替代的過(guò)程稱為交替作用。在這個(gè)過(guò)程中，如果溶解和交替速度相等，而且以分子相交換，就可以保存原來(lái)的細(xì)微結(jié)構(gòu)。例如世界各地經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的硅化木的形成，就是古老樹(shù)木中的木質(zhì)纖維被硅質(zhì)替代，但是年輪和細(xì)胞輪廓等細(xì)微結(jié)構(gòu)仍然保存下來(lái)的結(jié)果。而如果交替速度小于溶解速度，生物硬體的細(xì)微構(gòu)造也會(huì)被破壞，最終只保留下來(lái)原物的外部形態(tài)。常見(jiàn)的交替物質(zhì)有二氧化硅、方解石、白云石、黃鐵礦等，相應(yīng)的過(guò)程就可以叫做硅化、方解石化、白云石化和黃鐵礦化。
升餾作用是指古生物遺體在被埋藏之后，不穩(wěn)定成分分解、可揮發(fā)物質(zhì)往往首先揮發(fā)消失，最后只留下炭質(zhì)薄膜而保存下來(lái)的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程也成為炭化。例如，筆石骨骼成分為幾丁質(zhì)，埋藏條件下經(jīng)升餾作用后，氫、氮、氧等元素?fù)]發(fā)消逸，僅僅留下碳質(zhì)薄膜。再如，植物的葉子主要成分是碳水化合物，經(jīng)過(guò)升餾作用后往往也只有碳質(zhì)保存成了化石。
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筆石 |
樹(shù)葉化石 |
實(shí)體化石保存了古生物遺體的全部或部分，所以一般來(lái)說(shuō)可以為科學(xué)家提供最為詳盡的古生物身體形態(tài)結(jié)構(gòu)信息，因此是古生物學(xué)研究中最主要的材料。
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